• 제목/요약/키워드: piper diagram

검색결과 40건 처리시간 0.021초

광주광역시 지하수의 수리지화학적 특성 연구 (Hydrogeochemical Characteristics of Groundwater in Kwangiu City)

  • 이인호;조병욱;이병대;성익환;임용수
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
    • /
    • 제7권3호
    • /
    • pp.115-132
    • /
    • 2002
  • 광주광역시에 분포하는 지하수의 수질을 인위적인 오염과 물-암석 반응에 의한 화학적 풍화의 결과로 구분하기 위하여, 토지이용현황, 지형 및 지질을 참고하여 본 역을 4개의 Group으로 구분하였다. Group I은 개발제한구역, Group II는 완충녹지, Group III는 기존시가지, Group IV은 공단지역을 포함한다. 연구지역의 본 역의 지질은 주로 흑운모화강암과 화강편마암으로 이루어져 있으며 지하수 중 주 양이온 함량은 장석류, 운모류, 탄산염광물의 지화학적 거동에 의해 결정된다. Cl$^{-}$와 NO$_3$$^{-}$은 인위적인 오염원에 의해 공급되며 Group H에서 가장 높게 나타난다. Piper diagram에 의하면 Group III은 CaSO$_4$-CaCl$_2$형에 우세하게 점시되고 나머지는 대부분 Ca(HCO$_3$)$_2$형으로 나타난다. WATEQF를 이용하여 계산한 활동도와 광물의 포화지수에 의하면 광물들 대부분이 불포화 상태이며 상안정다이아그램에 의하면 모두 캐올리나이트 안정 영역에 점시된다. 요인분석 결과에 의하면 3개의 요인으로 추출 및 계산된다 HCO$_3$$^{-}$, $Ca^{2+}$, SO$_4$$^{2-}$ , $Mg^{2+}$, $Na^{+}$의 규제를 받는 요인 1은 탄산염 광물, 운모, 사장석의 용해로 설명되고, Cl$^{-}$, NO$_3$$^{-}$의 규제를 받는 요인 2는 생활하수의 유입을 설명한다. Mn, Fe, Zn의 규제를 받는 요인 3은 공장폐수의 영향으로 추측된다. 요인 1은 Group I과 Group II에서 우세하므로 화학적 풍화의 영향을 받으며, Group III에서 높은 점수를 보이는 요인 2는 인위적인 오염원의 가능성을 지시한다.

폭발 하중을 받는 보강된 방폭벽의 동적 구조 응답 특성에 관한 연구 (Dynamic Structural Response Characteristics of Stiffened Blast Wall under Explosion Loads)

  • 김상진;손정민;이종찬;리춘보;성동진;백점기
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제51권5호
    • /
    • pp.380-387
    • /
    • 2014
  • Piper Alpha disaster drew attention to the damage likely to arise from explosions and fires on an offshore platform. And great concerns have been increased to prevent these hazards. Blast wall is one of the passive safety systems; it plays a key part of minimizing the consequences. However, a buckling due to explosion loads is a factor which can reduce the strength of blast wall. The buckling often occurs between web and flange at the center of blast wall. This study aims to find a solution for reinforcing its strength by installing a flat plate at the spot where the buckling occurs. First of all, ANSYS finite element method is adopted to numerically compute the structural resistance characteristic of blast wall by using a quasi-static approach. Sequentially, the impact response characteristics of blast wall are investigated the effect on thickness of flat plate by using ANSYS/LS-DYNA. Finally, pressure-impulse diagrams (P-I diagram) are presented to permit easy assessment of structural response characteristics of stiffened blast wall. In this study, effective use is made to increase structural intensity. of blast wall and acquired important insights have been documented.

서해 연안지역 천부지하수의 수리지구화학 : 연안 대수층의 해수 혼입에 관한 연구 (Hydrogeochemistry of shallow groundwaters in western coastal area of Korea : A study on seawater mixing in coastal aquifers)

  • 박세창;윤성택;채기탁;이상규
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
    • /
    • 제7권1호
    • /
    • pp.63-77
    • /
    • 2002
  • Salinization is an important environmental problem encountered in coastal aquifers. In order to evaluate the salinization problem in the western coastal area of Korea, we have performed a regional hydrochemical study on shallow well groundwaters (N=229) collected within 10 km away from the coastline. The concentrations of analyzed solutes are very wide in range, suggesting that the hydrochemistry is controlled by several processes such as water-rock interaction, seawater mixing, and anthropogenic contamination. Based on the graphical interpretation of cumulative frequency curves for some hydrochemical parameters (esp., $Cl^{-}$ and ${NO_3}^-$), the collected water samples were grouped into two major populations (1) a background population whose chemistry is predominantly affected by water-rock interaction, and (2) an anomalous population which records the potential influences by either seawater mixing or anthropogenic pollution. The threshold values obtained are 34.7 mg/l for $Cl^{-}$ and 37.2 mg/l for ${NO_3}^-$, Using these two constituents, groundwaters were further grouped into four water types as follows (the numbers in parenthesis indicate the percentage of each type water) : (1) type 1 waters (38%) that are relatively poor in $Cl^{-}$ and ${NO_3}^-$, which may represent their relatively little contamination due to seawater mixing and anthropogenic pollution; (2) type 2 waters (21%) which are enriched in $Cl^{-}$, Indicating the considerable influence by seawater mixing; (3) ${NO_3}^-$-rich, type 3 waters (11%) which record significant anthropogenic pollution; and (4) type 4 waters (30%) enriched in both $Cl^{-}$ and ${NO_3}^-$, reflecting the effects of both seawater mixing and anthropogenic contamination. The results of the water type classification correspond well with the grouping on a Piper's diagram. On a Br x $10^4$versus Cl molar ratio diagram, most of type 2 waters are also plotted along or near the seawater mixing line. The discriminant analysis of hydrochemical data also shows that the classification of waters into four types are so realistic to adequately reflect the major process(es) proposed for the hydrochemical evolution of each water type. As a tool for evaluating the degree of seawater mixing, we propose a parameter called 'Seawater Mixing Index (S.M.I.)’ which is based on the concentrations of Na, Mg, Cl, and $SO_4$. All the type 1 and 3 waters have the S.M.I. values smaller than one, while type 2 and type 4 waters mostly have the values greater than 1. In the western coastal area of Korea, more than 21% of shallow groundwaters appear to be more or less affected by salinization process.

대구시 퇴적암 분포 지역의 지하수에 대한 환경지화학적 특성 (Environmental Characteristics of Groundwater for Sedimetary Rocks in Daegu City)

  • 이인호;조병욱;이병대
    • 지질공학
    • /
    • 제13권1호
    • /
    • pp.1-16
    • /
    • 2003
  • 대구시에 분포하는 함안층, 반야월층, 주산 안산암질암, 팔공산화강암 지역의 지하수는 암석의 광물 및 화학조성에 따라 지화학적 특성이 구분된다. 대부분의 용존물질 함량은 안산암과 화강암보다 함안층과 반야월층에서 높게 나타나며 특히 $HCO_3^{-}$${\;}SO_4^{2-}$의 함량이 매우 높은 분포를 보여준다. 퇴적암 지대의 지하수에서 $Ca^{2+},{\;}Mg^{2+},{\;}HCO_3^{-}$의 함량이 높다는 것은 탄산기를 포함하는 물이 방해석과 반응하거나 장석류의 풍화와 같은 화학적 반응의 결과이다. 파이퍼도에 의하면 함안층은 $CaSO_4-CaC2$형에 우세하게 점시되고 반야월층은 $CaSO_4-CaCl_2$형과,${\;}Ca(HCO_3)_2$형에 같이 점시된다. $Ca(HCO_3)_2$형은 주로 방해석의 용해에 의해서 형성되고, $CaSO_4-CaCl_2$ 형은 황석의 산화에 기인하는데, 일부는 인위적인 오염원의 영향을 받기도 한다. 요인분석 결과에 의하면 3개의 요인으로 추출 및 계산된다. $SO_4^{2-},{\;}Na_+,{\;}Ca^{2+},{\;}Fe$의 규제를 받는 요인 1은 방해석, 사장석의 용해 및 황철석의 산화로 설명되고, $HCO_3^{-},{\;}Mg^{2+}$의 규제를 받는 요인 2는 Mg-탄산염광물의 용해와 돌로마이트화 작용을 설명한다. $Cl^{-},{\;}K^{+},{\;}NO_3^{-}$의 규제를 받는 요인 3은 공장폐수를 포함하는 인위적인 오염원의 영향으로 추측되며 금호강 주변의 공업단지 및 주거지역은 요인 3에 대한 점수가 높은 분포를 나타낸다.

전남 고금도 지역 지하수의 수리지구화학 (Hydrogeochemistry of Groundwaters at the Gogum island area in Jeonnam, Korea)

  • 박천영;안건상;정연중;신인현
    • 한국지구과학회지
    • /
    • 제23권6호
    • /
    • pp.474-485
    • /
    • 2002
  • 본 연구의 목적은 전라남도 완도군 고금도 지역 지하수의 수리지구화학과 수소-산소동위원소를 파악하여 해수침투경로와 오염여부를 규명하는데 있다. 연구지역 지하수의 물리적인 특성은 중성과 전이환경에 속하며, 해수와 지표수의 영향을 받은 것으로 나타났다. 화학적인 특성에서도 해수의 침투, 육상의 오 ${\cdot}$ 폐수 및 농약이나 폐기물에 의해 오염이 진행되고 있다. 특히 지하수 중 여섯 지역에서 Cl은 먹는 샘물 기준치를 초과하는 것으로 나타났다. 파이퍼도에서 GG-4와 14지역은 해수의 침투로 오염되었으며, 수질유형을 구분하여 보면 GG-3, 7 및 13지역은 Na와 HCO$_{3}$가 지배적이고, GG-14지역은 해수와 같이 Na와 Cl이 지배적으로 나타났다. 수리지구화학적인 모델링 분석결과 해수의 방해석과 백운석 포화지수는 과포화상태이며, GG-3, 14 및 18지역에서 포화영역에 접근하고 있다. 수소-산소동위원소비에서 본 역 지하수의 기원은 순환수이며, GG-1, 5 및 14지역의 높은 산소동위원소는 지표수의 유입과 해수 침투에 의한 것이다. 본 연구결과 GG-14지역의 지하수는 해수의 침투에 의해 오염되어 있으며, GG-3, 7 및 13지역을 제외한 지하수들은 해수의 침투 및 인위적인 오염원에 의해 오염이 진행되고 있다.

태화강 주변지역 지하수의 수질특성 및 계절별 수질변화 양상

  • 이종성;김도순;윤혜정;최영아;최영선;임종선;윤한직;이진열;정수근;함유식
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
    • /
    • pp.441-445
    • /
    • 2005
  • 태화강 주변지역 지하수의 계절적 수질 변화를 보고자 현장측정 항목(수온, pH, 알칼리도, 전기전도도), 일반 항목(증발잔류물, 총경도, 과망간산칼륨소비량), 음이온물질$(F^-,\;Cl^-,\;{NO_3}^-,\;{SO_4}^{2-})$, 양이온물질$(Ca^{2+},\;Mg^{2+},\;K^+,\;Na^+)$등으로 구분하여 분석하였으며, 총 70개 지점을 대상으로 2004년 5월, 10월 2회에 걸쳐 실시하였다. 지역별 수질특성을 살펴보면 남구지역은 $Ca-Mg-HCO_3,\;Ca-Mg-HCO_3-Cl,\;Ca-Mg-Na-Cl-HCO_3,\;Na-Cl-HCO_3$의 4가지 유형이 전체 시료의 74%를 차지하였으며, $Ca-Mg-HCO_3$형이 가장 우세하게 나타났고, 중구지역 지하수에서는 $Ca-Mg-HCO_3-Cl,\;Ca-Mg-Na-HCO_3-Cl,\;Ca-Mg-HCO_3$의 3가지 유형이 전체 시료의 60%를 차지하는 것으로 나타났으며, 이중에서 $Ca-Mg-HCO_3-Cl$형이 가장 우세하게 나타났다. 두 지역의 수질 변화를 살펴보면. 전기전도도는 남구는 $731.5{\mu}s/m^3$에서 $529.8{\mu}s/m^3$, 중구는 $752.6{\mu}s/m^3$에서 $621.6{\mu}s/m^3$로 201.7, $131.0{\mu}s/m^3$만큼 작아져 두 지역 모두 같은 양상을 보였으나, Hardness 및 TDS의 경우 남구지역은 5월보다 10월에 평균, 최대값이 모두 낮게 나타났다. 또한 $Cl^-$의 경우 지역적, 계절적으로 큰 차이를 보이고 있으며 남구는 5월 68.2mg/l, 10월에는 61.7mg/l로 다소 감소하였으나 중구의 경우 5월 75.5mg/l, 10월 122.1mg/l로 다소 증가한 것으로 나타났다. 양이온 분포 비율 및 농도는 비슷하게 나타났으며, 계절적으로 5월보다 10월에 모두 높게 나타났다. 두 지역 모두 양이온물질 중 나트륨의 분포비율 및 농도가 5월보다 10월에 다소 높게 나타났다. 연구 지역 지하수의 계절적 수질변화를 살펴보면 두 지역간의 지하수질 및 분포특성에 있어 다소 차이를 보이고 있으며, 특히 중구 지역에서 5월보다 10월에 나트륨과 염소이온의 증가가 다소 나타나는 것으로 관찰되었다. 또한 연구지역 중 특이지점($Cl^-$:1,000mg/l이상)은 남구는 5월에 2개에서 10월에는 3개 지점으로 증가하였으며, 중구는 5월, 10월 모두 4개 지점으로 나타났다.

  • PDF

옥천지역 천부지하수의 지구화학적 특성 및 질산염 오염 특성 (Geochemical Characteristics and Nitrates Contamination of Shallow Groundwater in the Ogcheon Area)

  • 이인경;최상훈
    • 자원환경지질
    • /
    • 제43권1호
    • /
    • pp.43-52
    • /
    • 2010
  • 충북 옥천 지역 천부지하수의 지화학적 특성과 질산염의 기원을 규명하기 위하여 지화학 및 질소동위원소 연구가 수행되었다. 지하수의 pH는 6.9~8.4로 중성 내지 약알칼리성으로 나타났다. 지하수의 전기전도도, 산화환원전위 및 용존산소량은 각각 $344.2\;{\mu}s/cm$, 195 mV, 4 mg/L이다. 채취된 45개의 시료에서 검출되어진 질산성 질소의 농도는 12.4 mg/l~34.2 mg/l 범위를 보이며, 모두 먹는물 수질기준의 10 mg/l를 초과하는 것으로 나타났다. 질산성 질소의 동위원소 분석 결과, $\delta^{15}N-NO_3$$2.7^{\circ}/_{\circ\circ}{\sim}18.8^{\circ}/_{\circ\circ}$이다. 이와 같이 지하수내 15N의 부화는 질산성질소의 오염기원이 동물분뇨임을 지시한다. 또한 일부는 탈질화작용이 기여한 것으로 보여진다.

광주광역시 풍암매립지 주변 하상퇴적물과 물의 지구화학적 특성 (Geochemical Characteristics of Stream Sediments and Waters around the Pungam Landfill in Gwangju City, Korea)

  • 박천영;신인현;배종필;안건상
    • 한국지구과학회지
    • /
    • 제24권4호
    • /
    • pp.290-302
    • /
    • 2003
  • 광주광역시의 풍암매립지 주변에 분포하는 하상퇴적물, 주변토양, 침출수의 배수관 내에서 채취한 슬러지 그리고 물(하천수, 침출수, 지하수)의 지구화학적 특성을 연구하였다. 하상퇴적물에서 상류에서 하류 쪽으로 규칙적인 함량변화는 나타나지 않는다. 하상퇴적물에서 가장 풍부하게 산출되는 주원소는 Fe(7.08wt.%)이다. 하상퇴적물 GJ-23, 34는 중금속을 다량으로 포함하고 있지만, 심각한 환경 피해를 일으킬 수 있는 농도는 아니다. 주변 토양 중에서 침출수 저장고와 인접한 토양(GJ-8)에서의 철 함량은 35.1wt.%, 비소 함량은 38.8ppm으로 가장 높다. 침출수구에서 채취한 슬러지 시료 GJ-7의 Cr함량은 .45.6ppm으로 토양오염 우려기준을 훨씬 초과한다. 침출수는 총용존물질(2210, 2470mg/L)과 전기전도도(468, 530ms/cm)가 높고, 양이온에서 Na, K가, 음이온에서 HCO$_3$가 우세하다. 침출수인 PK-3은 Cl함량이 비교적 높아 파이퍼도에서 Na-Cl 영역에 점시된다. 지하수와 하천수는 질산성질소의 함량이 음용수 기준을 훨씬 넘어서 식수로 사용하기에는 부적절한 것으로 나타났다.

Evaluation for Impacts of Nitrogen Source to Groundwater Quality in Livestock Farming Area

  • Lee, Gyeong-Mi;Park, Sunhwa;Kim, Ki-In;Jeon, Sang-Ho;Song, Dahee;Kim, Deok-hyun;Kim, Tae-Seung;Yun, Seong-Taek;Chung, Hyen Mi;Kim, Hyun-Koo
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제50권5호
    • /
    • pp.345-356
    • /
    • 2017
  • We investigated 52 livestock farming complexes in Gyeong-Gi and Incheon provinces based on low, medium, and high livestock density and groundwater quality. The objective of this study was to evaluate a relationship between nitrate N concentration in groundwater and animal factors, such as livestock density and animal species. 2,200 groundwater samples for 3 years from 2012 to 2014 at Gyeong-Gi and Incheon provinces were collected and analyzed for pH, EC, DO, ORP, temperature, major anions and cations, such as $NO_3-N$, ${HCO_3}^-$, ${PO_4}^-$, ${SO_4}^{2-}$, $Cl^-$, $NH_4-N$, $K^+$, $Na^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, T-N, and TOC. Average concentration of total N for generated load density was $23,973g\;day^{-1}\;km^{-2}$ for cattle, $51,551g\;day^{-1}\;km^{-2}$ for pig, and $52,100g\;day^{-1}\;km^{-2}$ for poultry. For animal feeding species, average ratio for generated load over discharge load was 16.1% for cattle, 7.8% for pig, and 7.1% for poultry. Therefore, cattle feeding region is highly vulnerable for water pollution compared to pig and poultry feeding areas. The concentrations of chloride, nitrate, and total N in the groundwater samples were higher at high animal farming regions than other regions. The average concentration of nitrate, and chloride in groundwater samples was $5.0mg\;L^{-1}$, $16.6mg\;L^{-1}$ for low livestock density, $6.9mg\;L^{-1}$, $17.7mg\;L^{-1}$ for medium livestock density and $7.6mg\;L^{-1}$, $22.7mg\;L^{-1}$ for high livestock density and total nitrogen (T-N) was $7.7mg\;L^{-1}$ for low livestock density, $9.4mg\;L^{-1}$ for medium livestock density, $10.7mg\;L^{-1}$ for high livestock density. In conclusion, based on this research, for managing groundwater quality near livestock farming regions, $Ca-(Cl+NO_3)$ group from the Piper diagram is more efficient than using 19 factors for water quality standard.

광주지역 지하수 중 우라늄과 라돈의 함량 분포 특성 (Distribution Characteristics of Uranium and Radon Concentrations of Groundwater in Gwangju Area)

  • 서희정;민경우;박지영;박주현;황호연;박세일;김선정;정숙경;배석진;김성준
    • 한국환경보건학회지
    • /
    • 제48권2호
    • /
    • pp.86-95
    • /
    • 2022
  • Background: As high concentrations of uranium and radon have been detected in some areas in Korea, it is considered necessary to investigate natural radioactive materials in the Gwangju area. Objectives: This study aimed to identify the hydrochemical characteristics of groundwater in Gwangju and investigate the distribution characteristics of uranium and radon, which are naturally radioactive substances. Methods: To determine the uranium and radon concentrations in groundwater according to the geology of the Gwangju area, we measured 62 groundwater wells. A geological distribution map of uranium and radon content was prepared for this study. Results: The groundwater type, defined using a Piper diagram, was mainly Ca-HCO3. The concentration of uranium in the groundwater ranged from 0 to 29.3 ㎍/L, with a mean of 3.3 ㎍/L and a median of 0.9 ㎍/L. The median concentration of uranium in groundwater was highest in alluvium, granitic gneiss, and biotite granite (classified by geological unit), in that order. The concentration of radon in the groundwater ranged from 4.8 to 313.2 Bq/L, with a mean of 75.6 Bq/L and a median of 59.6 Bq/L. The median concentration of radon in groundwater was highest in biotite granite, alluvium, and granitic gneiss, in that order. As a result of the correlation analysis of groundwater in the study area, there was no significant correlation between uranium and radon. Conclusions: In this study area, uranium was shown to be far below the concentrations allowed by drinking water quality standards, but radon concentrations exceeded drinking water quality monitoring standards in 11% of the samples. It was judged that appropriate measures, such as the installation of radon reduction facilities, will be required after a thorough review of high-concentration radon detection sites of in the research area.